冷軋取向無取向電工鋼帶片編制說明

《電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)用冷軋無取向電工鋼帶(片)》國標(biāo)編制闡明1任務(wù)來源1.1背景簡介近十五年來，以電驅(qū)動(dòng)為特性新能源汽車，作為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展和趕超國家戰(zhàn)略，在科研、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和原則戰(zhàn)略等各層面，國家從零部件到整車整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈予以充足支持，各個(gè)有關(guān)技術(shù)環(huán)節(jié)均列為國家發(fā)展戰(zhàn)略予以扶持，期望以電驅(qū)動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)我國汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)超越。在原則領(lǐng)域，國家對(duì)電動(dòng)汽車也予以重點(diǎn)關(guān)注，構(gòu)建了整車和零部件原則體系，有力增進(jìn)了國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)共享，提高了國內(nèi)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)。伴隨電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入精細(xì)化設(shè)計(jì)生產(chǎn)階段，為應(yīng)對(duì)國際化產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭，對(duì)電動(dòng)汽車汽車用電工鋼汽車板（簡稱高效電工鋼帶）提出了溫度等專題規(guī)定，國內(nèi)外有影響力鋼鐵企業(yè)均提出了各自高效電工鋼帶規(guī)格參數(shù)型譜和技術(shù)規(guī)范，客觀上形成了具有其自身技術(shù)特性高效電工鋼帶企業(yè)原則體系，逐漸形成技術(shù)優(yōu)勢(shì)，對(duì)我國有關(guān)產(chǎn)品形成技術(shù)壓制。為了在國家競(jìng)爭中奪回技術(shù)引導(dǎo)權(quán)，發(fā)揮我國體制優(yōu)勢(shì)，制定高效電工鋼帶原則已是勢(shì)在必行。通過高效電工鋼帶原則制定，將對(duì)國內(nèi)產(chǎn)業(yè)起到一定整合、規(guī)范、引導(dǎo)作用，形成國家層面整體技術(shù)和規(guī)模優(yōu)勢(shì)，堆積國內(nèi)高效電工鋼帶產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)；對(duì)國外同類產(chǎn)品形成一定技術(shù)壁壘，使市場(chǎng)向中國企業(yè)有利方向發(fā)展。1.2任務(wù)來源作為國家電動(dòng)汽車技術(shù)體系深化，科技部設(shè)置國家高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃（863）《電機(jī)系統(tǒng)關(guān)鍵共性技術(shù)與評(píng)價(jià)體系研究》與《電動(dòng)汽車整車、零部件、基礎(chǔ)設(shè)施測(cè)試評(píng)價(jià)及原則技術(shù)》兩個(gè)技術(shù)研究課題，將高效電工鋼帶原則研究、制定，確立為關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容之一，期望據(jù)此建立高效電工鋼帶技術(shù)原則體系，形成檢測(cè)技術(shù)研究、原則制定和公共服務(wù)平臺(tái)建立三位一體社會(huì)公共服務(wù)體系。1.3原則制定必要性和可行性1.3.1必要性：電動(dòng)汽車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不一樣于一般風(fēng)機(jī)、水泵等在工頻條件、穩(wěn)定工作基礎(chǔ)上應(yīng)用。具有如下基本使用特性：工作頻率明顯不一樣于工頻使用工業(yè)電機(jī)，頻率波動(dòng)范圍大（可以從低頻延伸到400-1000Hz），受到車輛空間限制和使用環(huán)境約束，汽車規(guī)定電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有更高功率密度，更寬耐受環(huán)境溫度范圍(冷卻液入口溫度>105℃疊片組件能經(jīng)受高強(qiáng)度機(jī)械振動(dòng)和高下溫交變沖擊等。和目前原則體系兼容性少，必須將基于使用特性定義產(chǎn)品技術(shù)規(guī)定通過原則進(jìn)行明確定義，通過制定專門高效電工鋼帶原則進(jìn)行細(xì)分，保證產(chǎn)品規(guī)格穩(wěn)定性和互換性。1.3.2可行性：為了滿足汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)高效電工鋼帶技術(shù)規(guī)定，國內(nèi)鋼鐵業(yè)生產(chǎn)高效電工鋼帶主流企業(yè)-寶鋼和武鋼，均對(duì)該類產(chǎn)品進(jìn)行專門技術(shù)開發(fā)，形成相近產(chǎn)品規(guī)格型譜和技術(shù)規(guī)定，并經(jīng)電動(dòng)汽車行業(yè)試用驗(yàn)證，獲得廣泛接受。在科技部863項(xiàng)目協(xié)調(diào)下，國內(nèi)主流高效電工鋼帶生產(chǎn)企業(yè)但愿通過原則制定，確立產(chǎn)品原則規(guī)格，掙脫目前產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格根據(jù)協(xié)議“一單一定”紛亂局面，提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，強(qiáng)化國內(nèi)產(chǎn)品競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)。汽車行業(yè)應(yīng)用背景良好。作為制造電機(jī)鐵芯材料，高效電工鋼帶是使用最普遍，是車用電機(jī)高效、高功率密度保障，其成本占到了電機(jī)本體成本20%左右。高效電工鋼帶原則在國內(nèi)高效電工鋼帶生產(chǎn)獲得成功經(jīng)驗(yàn)和電動(dòng)汽車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)同步推進(jìn)下，可大幅提高成功幾率。鋼鐵行業(yè)前期已作了準(zhǔn)備工作。我國鋼鐵企業(yè)從起開展了高效電工鋼帶帶研發(fā)，通過和電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)調(diào)，高效電工鋼帶產(chǎn)品技術(shù)體系逐漸穩(wěn)定，溫度、磁感等技術(shù)指標(biāo)體系已經(jīng)可以滿足車用電機(jī)使用規(guī)定；我國車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)已在近期采用國產(chǎn)高效電工鋼帶替代進(jìn)口，為電動(dòng)汽車電工鋼生產(chǎn)獲得成功經(jīng)驗(yàn)。上海電驅(qū)動(dòng)有限企業(yè)等國內(nèi)車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)主流企業(yè)已經(jīng)完畢試驗(yàn)定型電動(dòng)汽車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)開始換用寶鋼、武鋼專門研發(fā)高效電工鋼帶產(chǎn)品，并成功用于國內(nèi)一汽、東風(fēng)、上汽等主流汽車企業(yè)，配用伊頓變速系統(tǒng)，成功用于國內(nèi)重要混合動(dòng)力大客車，在國家部委驗(yàn)收和評(píng)價(jià)中獲得廣泛肯定?？梢哉J(rèn)為，我國高效電工鋼帶產(chǎn)品在技術(shù)上已經(jīng)獲得國內(nèi)主流顧客肯定和接受，鋼鐵企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)規(guī)格確實(shí)立方面已獲得成功經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)具有了制定高效電工鋼帶原則技術(shù)基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。2工作簡況作為聯(lián)合申報(bào)國家863工作計(jì)劃前期工作準(zhǔn)備，結(jié)合目前生產(chǎn)高效電工鋼帶經(jīng)驗(yàn)，有關(guān)企業(yè)進(jìn)行了技術(shù)溝通和廣泛調(diào)研；在此擬制定高效電工鋼帶原則期間重要開展了如下工作：搜集、翻譯、分析對(duì)比國際有關(guān)原則；整頓分析國內(nèi)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)用電工鋼有關(guān)資料；根據(jù)國內(nèi)生產(chǎn)狀況及實(shí)物質(zhì)量、國際原則以及我國電工鋼原則體系確定電工鋼各厚度規(guī)格級(jí)差及牌號(hào)；對(duì)每一規(guī)格各牌號(hào)參數(shù)值進(jìn)行試驗(yàn)室試驗(yàn)驗(yàn)證；確立起草高效電工鋼帶原則必要性，草擬原則文本草稿。3編制原則（1）根據(jù)國家“節(jié)能、節(jié)材”精神，彌補(bǔ)電動(dòng)汽車電工鋼原則國內(nèi)空白，納標(biāo)電動(dòng)汽車用高效無取向電工鋼；汽車發(fā)動(dòng)和加速時(shí)高轉(zhuǎn)矩化：硅鋼磁感高；高轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)高頻率下運(yùn)行高效化：硅鋼高頻下鐵損低；車內(nèi)空間狹小規(guī)定電機(jī)小型輕量化：硅鋼高頻下鐵損低磁感高。武鋼開發(fā)了WGP系列產(chǎn)品，產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量已到達(dá)國際先進(jìn)水平。（2）根據(jù)國內(nèi)實(shí)際生產(chǎn)冷軋電動(dòng)汽車用無取向電工鋼狀況和電工鋼原則體系，采標(biāo)規(guī)定，本原則綜合參照采用“GB/T2521-冷軋晶粒取向、無取向電工鋼帶（片）”國標(biāo)規(guī)定采用有關(guān)檢測(cè)檢查措施進(jìn)行起草。（3）為與國際先進(jìn)原則接軌，本原則編寫格式采用IEC原則編寫格式編寫。（4）為了滿足電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)小型化、微型化發(fā)展趨勢(shì)，滿足下游汽車生產(chǎn)廠家受眾面，確定納標(biāo)厚度規(guī)格范圍為電動(dòng)汽車生產(chǎn)廠家采用0.2mm、0.27mm、0.3mm、0.35mm冷軋無取向電工鋼產(chǎn)品。目前電動(dòng)汽車用冷軋無取向電工鋼重要由武鋼、寶鋼等單位生產(chǎn)，估計(jì)年產(chǎn)量將到達(dá)1萬噸需求量（假如結(jié)合工信部正在確定“短途純電動(dòng)乘用車”推進(jìn)計(jì)劃，產(chǎn)量將幾何級(jí)數(shù)增長）。這些電工鋼產(chǎn)品重要用于高磁感、高機(jī)械強(qiáng)度、耐高溫等惡劣環(huán)境使用電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)鐵芯。4原則制定內(nèi)容闡明4.1基本材料根據(jù)電動(dòng)汽車使用特性，參照國標(biāo)等尺寸公差基礎(chǔ)上，提高了尺寸公差規(guī)定，增長了對(duì)機(jī)械性能等技術(shù)參數(shù)規(guī)定；基于國家“節(jié)能、節(jié)材”精神，高效電工鋼帶原則擬采用高效無取向電工硅鋼，基本根據(jù)是：汽車發(fā)動(dòng)和加速時(shí)高轉(zhuǎn)矩化：硅鋼磁感高；高轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)高頻率下運(yùn)行高效化：硅鋼高頻下鐵損低；車內(nèi)空間狹小規(guī)定電機(jī)小型輕量化：硅鋼高頻下鐵損低磁感高；目前國內(nèi)主流生產(chǎn)企業(yè)寶鋼、武鋼開發(fā)系列產(chǎn)品，產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量已到達(dá)國際先進(jìn)水平。4.2檢測(cè)評(píng)價(jià)體系為了保持目前國內(nèi)主流電工鋼檢測(cè)體系延續(xù)性，減少采標(biāo)成本，擬根據(jù)國內(nèi)實(shí)際生產(chǎn)冷軋電動(dòng)汽車用無取向電工鋼狀況和電工鋼原則體系，本原則綜合參照采用“GB/T2521-冷軋晶粒取向、無取向電工鋼帶（片）”國標(biāo)規(guī)定，采用有關(guān)檢測(cè)檢查措施進(jìn)行起草；4.3原則合用對(duì)象為了滿足電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)小型化、微型化發(fā)展趨勢(shì)，滿足下游汽車生產(chǎn)廠家受眾面，確定納標(biāo)厚度規(guī)格范圍為電動(dòng)汽車生產(chǎn)廠家采用0.2mm、0.27mm、0.3mm、0.35mm、0.50mm冷軋無取向電工鋼產(chǎn)品。眾所周知，電工鋼鐵損重要由渦流損耗和磁滯損耗所構(gòu)成,而渦流損耗與材料厚度成正比，磁滯損耗與材料厚度成反比，電動(dòng)汽車廠家為了減少渦流損耗，提高驅(qū)動(dòng)電機(jī)性能都大量采用薄規(guī)格電工鋼片，因此這次納標(biāo)了0.2mm、0.27mm、0.3mm、0.35mm、0.50mm薄規(guī)格材料。伴隨板厚減薄，鐵損P1.0/400逐漸減少，因此，車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)選擇薄規(guī)格無取向硅鋼。伴隨頻率升高，鐵損大幅提高，而車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行在高頻率下，因此需要選用在高頻下鐵損低硅鋼。4.4原則重要條款闡明4.4.1原則名稱原則名稱為“電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)用電工鋼（片）”，強(qiáng)調(diào)了材料自身特性，強(qiáng)調(diào)是鋼板用途。4.4.2范圍范圍格式采用了GB/T1.1-格式。其他基本未變。4.4.3規(guī)范性引用文獻(xiàn)根據(jù)GB/T0.2-采用國際原則規(guī)則，引用了與國際原則有對(duì)應(yīng)關(guān)系國標(biāo)8個(gè)。在規(guī)范性引用文獻(xiàn)中增長引用了GB/T247“鋼板和鋼帶檢查、包裝、標(biāo)志及質(zhì)量證明書一般規(guī)定”原則。4.4.4術(shù)語和定義根據(jù)調(diào)研成果，GB/T3655-及IEC60604確立以及下列術(shù)語和定義合用于本原則。4.4.5牌號(hào)鋼牌號(hào)采用我國電工鋼牌號(hào)命名措施，特性字符：“D”為電動(dòng)汽車用無取向硅鋼，“G”為高磁感；特性字符前邊數(shù)字為材料公稱厚度100倍，以mm表達(dá)。特性字符后邊數(shù)字為材料鐵損100倍，以W/㎏表達(dá)。如：35D1900表達(dá)為0.35mm、比總損耗P10/400為19.0W/kg電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)用無取向電工鋼。4.4.6一般規(guī)定一般規(guī)定按GB/T2521中一般規(guī)定對(duì)應(yīng)條件執(zhí)行。4.4.7技術(shù)規(guī)定4.4.7.1磁特性電工鋼損耗隨材料厚度增長而增長，電動(dòng)車電工鋼為了減少其損耗都采用損耗較低薄規(guī)格電工鋼。強(qiáng)調(diào)了150℃時(shí)最大比總損耗和最小磁極化強(qiáng)度峰值。4.4.7.2幾何特性和公差材料公差帶、同板差、橫向厚度差、寬度容許差等規(guī)定嚴(yán)于IEC60404-8-7和IEC60404-8-4原則規(guī)定。厚度測(cè)試離邊距離嚴(yán)于采用IEC原則規(guī)定,采用15mm。厚度容許差、同板差、橫向厚度差均有較大幅度減少，減少幅度達(dá)0.01mm～0.020mm。4.4.7.3鐮刀彎、平直度、殘存曲率和毛刺高度為了完善本原則并與國際原則接軌，這次修訂原則增長了殘存曲率規(guī)定及其這些參數(shù)檢查規(guī)定。刀彎、平直度、殘存曲率和毛刺高度規(guī)定與IEC原則等同。由于國內(nèi)沒有與IEC60404-9對(duì)應(yīng)電工鋼幾何特性檢查措施原則，因此，把刀彎、平直度、殘存曲率和毛刺高度檢查措施示意圖納入到本原則附錄中，以便對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行測(cè)試。4.4.7.4工藝特性密度設(shè)定、疊裝系數(shù)、內(nèi)應(yīng)力規(guī)定均采用IEC原則規(guī)定。4.4.7.8力學(xué)性能除了彎曲次數(shù)，尤其增長了150℃時(shí)屈服強(qiáng)度規(guī)定。4.4.8檢查